[화학공학실험]액체 확산

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오늘은 해피캠퍼스에서 발췌한 “[화학공학실험]액체 확산” 내용을 정리하여 알려드립니다.

목차

1. 실험 이론 및 원리
2. 실험 장치
3. 실험 방법
4. 주의 사항
5. 실험 결과
6. 토의 사항
7. 참고 문헌

 

본문내용일부

1. 실험 이론 및 원리
가. 실험 요약
본 실험은 액체 확산 실험인데, 확산은 혼합물 중에 상대적으로 휘발성이 큰 물질이 이동하는 것이 확산이라 합니다. 확산은 물질 전달의 하나로서 상 사이의 경계면에서 물질이 서로 이동하는 것을 말하는 것으로 이 현상이 일어나는 주요 원인은 확산 되는 물질의 농도차이이며, 이것은 거리에 따라 농도가 달라지기 때문입니다. 이러한 확산의 일방적인 원인은 농도 기울기에 있지만, 이밖에도 여러 가지 확산현상이 일어나는 이유가 있다. 압력 차에 의한 압력 기울기, 온도차에 의한 온도 기울기 또는 원심력과 같은 외부의 힘에 의해서 확산되기도 하는데, 이러한 확산을 압력확산, 열확산 및 강제 확산이라고 한다. 액?액확산 실험에 있어서는 농도 기울기에 따른 변화를 전도도로 측정하도록 설계하였습니다. 설계계산에 있어서 흡수,추출등 액상내 에서의 물질이동에 포함한 속도과정을 취급할 경우가 많다. 이때에 사용할 상관식에서 액상내 확산계수값이 포함됩니다. 용질과 용매가 조합시킨 경우 액상내 확산계수는 흔드는 것 또는 Magnetic bar를 사용해서 회전력을 주는 것과 같이 외력을 가함에 따라 변화하고 기상 내 확산계수와는 달리 용질의 농도에 의하여 변하게 됩니다.
물질 전달의 확산이 대부분 그렇지만 이 액체 확산 역시도 두 개의 상 사이에서 농도의 차이가 크면 클수록 물질 전달이 활발하게 일어날 것이라 보고 있습니다. 본 실험의 주요한 목적은 액체환산계수를 이용하여 액체와 액체간의 확산을 관찰하고 이에 대한 액체확산계수를 측정하고 계산하는데 이를 통해 액체확산에 대한 이론과 또한 확실한 개념이해와 전반적인 내용을 완벽하게 파악하는데 있습니다.
실험에서는 전도도(conductivity)를 이용하여 액체의 확산속도계수를 구하고자 한다. 실험 방법은 장치에 달린 용기에 일정한 량의 증류수를 넣고 몇 가지 농도의 NaCl 용액을 준비 해 놓고 NaCl용액이 일정시간 확산되도록 자석식 교반기를 사용하여 확산되는 과정을 Digital Conductivity Meter를 이용하여 측정하면 전도도가 측정 되게 되는 데 여기서 NaCl 몰 농도에 따른 셀 상수를 구하고 단위 몰농도 변화에 대한 전기전도도의 변화를 통하여 확산 계수를 측정합니다.

 

참고문헌

Physical Chemistry 7th, Afkins de Panla, Oxford
Mass Transfer, J.A Ellis Horwood, 다. 단위조작 3판, 고완석
unit peration of chemical engineerings 7th ed. warren L. McCabe, McGraw-hill
전기화학, 백운기?박수문 지음, 청운사, p.107-137

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